高分子物理总结

高分子物理

第一章高分子链的结构与形态

本章的重点是分子链的近程结构和远程结构，难点是分子链末端距的统计理论。分子链的柔

顺性及其表征方法等概念，初步了解末端距的统计理论。

主要内容：

第一节：绪论

各层次结构的关系以及各层次结构的内容。

第二节：高分子链的化学结构

学习并掌握聚合物结构单元的化学组成；线性烯类均聚物的各种键接结构；多官能度单体聚

合物的支化和交联结构；共聚物的序列分布结构；分子链的构型和几何异构。

第三节：高分子链的尺寸和形态

学习并掌握分子链的内旋转、构象和内旋转位垒及其产生的原因；高分子链柔顺性的本质及

其表征方法；影响高分子链柔顺性的重要因素，包括内因和外因。

第四节：高分子链的构象统计

学习并了解高分子链均方末端矩的几何算法和统计算法，掌握高分子链柔顺性的表征方法。

习题与思考题

1.概括高分子的结构层次

2什么叫构象？什么叫构型？

3.链段的定义。

4等效自由结合连定义分子链的柔顺性；均方末端局末端距表征，其表征方法有哪些？

第二章高分子的凝聚态结构

本章主要讲授高分子凝聚态结构的类型和结构模型。重点是结晶高聚物的结构模型，介绍高分子的非晶态结构、取向态结构、高分子液晶及共混高分子的织态结构。主要内容：第一节高分子间的作用力

内聚能密度的概念，及内聚能对材料性能的影响。

第二节高聚物的结晶晶体结构和形态

讲授内容主要包括晶体结构的基本概念，晶态高聚物的结晶结构、结晶形态，高分子链在晶体中的构象。

第三节晶态高聚物的结构模型

讲授晶态高分子结构模型的种类和最新研究结果和观点。

第四节非晶态高聚物的结构模型、高聚物的取向结构

主要讲授非晶态高聚物的结构模型，取向高聚物的取向现象、取向机理、取向对物性的影响，取向度的测定及应用。

第五节高聚物的液晶结构

主要讲授内容为液晶态的结构，高分子液晶的结构和性质，高分子液晶的研究方向和应用。

教学环节：课堂讲授结合多媒体教学。

思考题

1内聚能，内聚能密度的定义。

2.结晶高聚物的结晶过程与小分子结晶过程有何不同？在形态上又有何不同。

3.结晶度及其测定方法。

4.液晶及分类。

第三章：高分子溶液

聚合物溶解过程的特点及其热力学依据，要求学生牢固掌握渗透平衡、溶度参数、混合熵、混合自由能、Flory 温度的基本概念及其应用。

主要内容：

第一节：高聚物的溶解

学习并掌握高分子溶液的类型、高聚物溶解过程的特点，溶剂的选择规则以及高聚物溶解

过程热力学。

第二节：高分子稀溶液的热力学

学习并掌握 Flory-Huggins 高分子溶液理论； Flory-krigbaum 稀溶液理论；交联高聚物的溶胀平衡；掌握 Flory 温度的概念和意义。

习题与思考题

1.什么是溶度参数？如何测定聚合物的溶度参数？

2.什么是 Flory 温度？有哪些实验方法可以测定Flory 温度？

3.Huggins 参数χ1的物理意义是什么？χ 1与溶剂性质、温度等有何关系？

第四章：高聚物的分子量和分子量分布

高聚物分子量的统计意义和分子量的测定方法，要求学生掌握数均分子量和重均分子

量、Z 均分子量的统计意义及其相互关系，掌握常用数均分子量和重均分子量的测定技术和

方法，并掌握粘度法测聚合物粘均分子量的方法及原理。。

主要内容：

第一节：高聚物分子量的统计意义

学习并掌握高聚物分子量的多分散性，各种统计平均分子量；平均分子量分布函数；分子量的分布宽度。

第二节：高聚物分子量的测定方法

学习并掌握端基分析法、沸点升高与冰点下降法、膜渗透压法、光散射法、粘度法、凝

胶渗透色谱等各种测定分子量的方法和原理。

第三节：高聚物的分子量分布及其测定方法

学习并掌握分子量分布的图解表示法和分布函数表示法，分子量分级的各种实验方法及原理；

第四节：凝胶色谱法

学习并掌握凝胶渗透色谱的分离机理——体积排除理论，仪器原理，载体要求与柱效，实

验数据处理以及普适标定曲线的使用。凝胶渗透色谱除测定聚合物分子量与分子量分布以

外，重点介绍凝胶色谱与小角激光光散射联用；高聚物长链支化度的测定；共聚物组成分布与分

子量分布的测定。

习题

1.分子量及分子量分布，测试方法。

2

1.分子量分布宽度指数和多分散系数的定义。

第五章高聚物的分子运动与转变

教学目的和要求：本章重点从结构上阐明高分子的分子运动特点，分子运动与聚合物三

种力学状态的关系。要求学生掌握高分子分子运动的特点。高聚物的结晶过程和结晶动力学

及热力学。高分子结构和结晶能力的关系。结晶动力学的测定方法，重点介绍Avrami 方程用于高聚物的结晶过程。影响聚合物结晶的各种因素。

1.形变 -温度曲线；模量-温度曲线。

2.玻璃态、结晶态高聚物的分子运动和聚集态结构有何不同，力学性能的关系如何？

3.聚合物玻璃化转变的机理是什么？

4.测定聚合物结晶速度有哪些方法？简述其原理和主要步骤。

第六章橡胶弹性

1橡胶高弹性及本质。

2.高弹形变

3.热塑性弹性体

第七章聚合物的粘弹性

聚合物粘弹性现象、力学模型、Boltzmann 叠加原理与时温等效原理；粘弹性的研

究方法。

1.粘弹性定义；力学松弛；

2.蠕变和蠕变回复，曲线中各段的分子运动机理。

3.力学模型； Boltzmann 叠加原理；时温等效原理；

4.测定高聚物黏弹性的实验方法有哪些？

第八章聚合物的屈服与断裂

高聚物的应力—应变曲线；非晶态高聚物的应力-应变曲线、晶态高聚物的应力-应变曲线、高聚物的屈服及屈服原理、屈服方式及屈服的影响因素。高聚物的破坏和强度；高聚物的断裂现象及其断裂机理，脆性断裂和韧性断裂，聚合物的强度及影响因素，聚合物得增强和增韧改性方法及机理。

1.应力—应变曲线；影响因素，温度和拉伸速率。

2.高聚物的屈服及屈服原理

3.非晶态高聚物的强迫高弹性

4.脆性断裂和韧性断裂。

5.聚合物得增强和增韧改性方法

第九章高聚物熔体的流变性

本章主要讲授剪切力作用下高聚物熔体的流动特征、流动曲线、流体黏度的表示和熔体切黏度的影响因素和测试方法、高聚物的熔体弹性表现等。要求学生掌握聚合物粘性流动的

特点；牛顿流体和非牛顿流体；高聚物流体的流动规律，学会控制和改善聚合物熔体粘度和

弹性效应。

第一节高聚物的流动特性

主要讲授：学习聚合物熔体流动的特点和影响流动的各种因素，学会通过分子结构判断